ABOUT THE SPEAKER
Joel Levine - Planetary and atmospheric scientist
Joel Levine studies the atmospheres of Earth and Mars, looking at their origin, evolution, structure and chemistry and climate change. He's the principal investigator of the proposed ARES Mars Airplane Mission.

Why you should listen

Joel S. Levine is a senior research scientist in the Science Mission Directorate at NASA's Langley Research Center, and the principal investigator and chief scientist of the proposed ARES Mars Airplane Mission. ARES (Aerial Regional-scale Environmental Survey) is a robotic, rocket-powered Mars airplane designed to investigate the atmosphere, surface and sub-surface of Mars.

In his research, he studies the atmospheres of Earth and Mars, tracking their development and changes: How similar are they? What can Earth learn from Mars?

His work as an atmospheric scientist had an interesting sideline, as he wrote in this Q&A for students:  

From 1998 to 2001, at the request of the National Archives and Records Administration in Washington, D.C., I formed and led a team of NASA scientists to solve the mystery of why tiny white spots were forming in the hermetically sealed encasements containing the Declaration of Independence, the U.S. Constitution and the Bill of Rights. Using noninvasive techniques that were originally developed to measure trace gases in Earth's atmosphere, we solved the problem. We measured very high concentrations of water vapor in the hermetically sealed encasements. The high concentrations of water vapor chemically reacted with the glass encasements, causing the leaching out of alkaline material from the glass, resulting in the formation of the mysterious white spots. The situation was corrected in 2001, when personnel at the National Archives and Records Administration removed the documents from the original encasements, put them in brand-new encasements and put them back on display at the National Archives. This was a unique opportunity to apply NASA-developed technology to solve a non-aerospace problem of great national interest and concern -- the preservation of the founding documents of the United States of America! 

More profile about the speaker
Joel Levine | Speaker | TED.com
TEDxNASA

Joel Levine: Why we need to go back to Mars

喬爾•列維: 為什麼我們需要重回火星

Filmed:
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行星科學家喬爾•列維在 TEDxNASA (美國航空暨太空總署) 活動中展示了許多不只引人入勝--並且令人費解--的關於火星的新發現。火星上有厚厚的冰層、遠古海洋存在的跡象、以及生命曾經存在或者現在仍存在的證據。他解說為什麼我們需要重回火星去了解更多。
- Planetary and atmospheric scientist
Joel Levine studies the atmospheres of Earth and Mars, looking at their origin, evolution, structure and chemistry and climate change. He's the principal investigator of the proposed ARES Mars Airplane Mission. Full bio

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I want to talk about 4.6 billion十億 years年份 of history歷史
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我想要用這18分鐘來聊一下
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in 18 minutes分鐘.
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四十六億年的歷史。
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That's 300 million百萬 years年份 per minute分鐘.
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換算下來我一分鐘大約要跨越三億年。
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Let's start開始 with the first photograph照片 NASANASA obtained獲得
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10000
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首先我們來看看美國太空總署
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of planet行星 Mars火星.
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第一次拍攝火星的照片。
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This is fly-by飛過, Mariner水手 IVIV.
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這幅是水手4號飛過的拍攝。
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It was taken採取 in 1965.
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是在1965年拍下的。
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When this picture圖片 appeared出現,
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當大家看到這幅照片,
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that well-known知名 scientific科學 journal日誌,
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在那本著名的科學雜誌,
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The New York紐約 Times, wrote in its editorial社論,
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紐約時報知名的科學期刊的社論中寫到:
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"Mars火星 is uninteresting枯燥.
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「火星是個無聊的地方。
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It's a dead world世界. NASANASA should not spend
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一片死寂,太空總署不應該花時間精力
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any time or effort功夫 studying研究 Mars火星 anymore."
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繼續研究火星。」
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Fortunately幸好, our leaders領導者 in Washington華盛頓
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幸運的是當時華盛頓的領袖以及
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at NASANASA headquarters司令部 knew知道 better
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太空總署的總部比較瞭解狀況。
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and we began開始 a very extensive廣泛 study研究
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所以我們開始對這顆紅色的星球
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of the red planet行星.
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進行了大規模的研究。
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One of the key questions問題 in all of science科學,
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在科學領域當中,有一個非常關鍵的問題:
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"Is there life outside of Earth地球?"
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「地球以外是有否生命存在?」
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I believe that Mars火星 is the most likely容易 target目標
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我認為火星是最有可能是在地球以外
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for life outside the Earth地球.
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發現存有生命的目標星球。
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I'm going to show顯示 you in a few少數 minutes分鐘
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我會在接下來的幾分鐘內向大家展示
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some amazing驚人 measurements測量 that suggest建議
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一些驚人的測量結果,
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there may可能 be life on Mars火星.
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顯示火星上可能有生命存在。
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But let me start開始 with a Viking海盜 photograph照片.
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66000
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但讓我首先說說這幅由維京1號拍攝的照片。
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This is a composite綜合 taken採取 by Viking海盜 in 1976.
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70000
4000
這是一幅在1976年由維京1號探測器所拍攝的合成照片。
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Viking海盜 was developed發達 and managed管理 at the
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3000
維京1號是在太空總署的蘭利研究中心
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NASANASA Langley蘭利 Research研究 Center中央.
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研製和主持的。
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We sent發送 two orbiters軌道器 and two landers登陸器 in the summer夏季 of 1976.
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我們在1976年的夏天發射了兩顆軌道探測器和登陸探測器。
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We had four spacecraft宇宙飛船, two around Mars火星,
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4000
我們有四艘宇宙飛船,兩艘環繞着火星,
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two on the surface表面 --
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兩艘降落在表面,
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an amazing驚人 accomplishment成就.
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這真是一個了不起的成就。
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This is the first photograph照片 taken採取 from
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這是第一幅
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the surface表面 of any planet行星.
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在其他星球表面所拍攝的照片。
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This is a Viking海盜 Lander著陸器 photograph照片
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這是一幅由維京著陸器所拍攝
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of the surface表面 of Mars火星.
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火星表面的照片。
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And yes, the red planet行星 is red.
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99000
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無錯,這個星球的確是紅色的。
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Mars火星 is half the size尺寸 of the Earth地球,
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火星大約是地球一半的尺寸。
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but because two-thirds三分之二 of the Earth地球 is covered覆蓋 by water,
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但是由於地球的表面三分之二都被水覆蓋着,
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the land土地 area on Mars火星
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所以其實火星上的陸地面積
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is comparable可比 to the land土地 area on Earth地球.
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2000
和地球上的都差不多。
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So, Mars火星 is a pretty漂亮 big place地點 even though雖然 it's half the size尺寸.
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113000
5000
因此儘管火星只有地球一半的大小,它還是一個很大的地方。
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We have obtained獲得 topographic地形 measurements測量
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3000
我們得到了火星表面
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of the surface表面 of Mars火星. We understand理解
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的地形尺碼。我們對它的海拔
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the elevation海拔 differences分歧.
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123000
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分別有所理解。
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We know a lot about Mars火星.
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我們對火星已知道了不少。
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Mars火星 has the largest最大 volcano火山 in the solar太陽能 system系統,
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在太陽系裡火星擁有最大的火山,
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Olympus奧林巴斯 Mons蒙斯.
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奧林帕斯山。
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Mars火星 has the Grand盛大 Canyon峽谷
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火星有着太陽系裡的大峽谷,
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of the solar太陽能 system系統, Valles瓦勒斯 MarinerisMarineris.
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水手號谷。
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Very, very interesting有趣 planet行星.
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一個非常有意思的星球。
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Mars火星 has the largest最大
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火星亦有在太陽系裡最大的
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impact碰撞 crater彈坑 in the solar太陽能 system系統,
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撞擊坑,名為
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Hellas海拉斯 Basin盆地.
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希臘平原。
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This is 2,000 miles英里 across橫過.
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這個撞擊坑有二千英里闊,
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If you happened發生 to be on Mars火星
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149000
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若然你當時剛巧
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when this impactor衝擊 hit擊中,
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路過火星,
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it was a really bad day on Mars火星.
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153000
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那真正極是倒楣。
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(Laughter笑聲)
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2000
(笑聲)
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This is Olympus奧林巴斯 Mons蒙斯.
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這是奧林帕斯山。
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This is bigger than the state of Arizona亞利桑那.
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這比亞利桑那州更大。
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Volcanoes火山 are important重要, because volcanoes火山
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火山是有重要性的,因為火山
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produce生產 atmospheres氣氛 and they produce生產 oceans海洋.
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164000
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製造大氣層,以至大氣層製造海洋。
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We're looking at Valles瓦勒斯 MarinerisMarineris,
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我們現在來看看這個在太陽系
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the largest最大 canyon峽谷 in the solar太陽能 system系統,
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最臣型的大峽谷,水手號谷的照片,
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superimposed疊加 on a map地圖 of the United聯合的 States狀態,
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疊放在一幅美國的地圖上,
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3,000 miles英里 across橫過.
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2000
三千英里闊。
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One of the most intriguing奇妙 features特徵 about Mars火星,
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根據國家科學學院所說,
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the National國民 Academy學院 of Science科學 says
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2000
火星其中一個耐人尋味的特徴,
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one of the 10 major重大的 mysteries奧秘 of the space空間 age年齡,
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3000
一個在太空時代列入十大奧秘之一,
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is why certain某些 areas of Mars火星
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便是為何在火星上某些地區
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are so highly高度 magnetized磁化.
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是附磁性那麼高。
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We call this crustal地殼 magnetism磁性.
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我們稱之為地殼磁性。
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There are regions地區 on Mars火星, where, for some reason原因 --
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192000
3000
在火星上有些地區,
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we don't understand理解 why at this point --
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我們仍不明白為什麼
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the surface表面 is very, very highly高度 magnetized磁化.
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那些地區的地殼是那麼高磁性。
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Is there water on Mars火星?
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2000
火星上有水嗎?
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The answer回答 is no, there is no liquid液體 water
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答案是沒有, 今時今日在火星上
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on the surface表面 of Mars火星 today今天.
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是沒有液體水存在的。
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But there is intriguing奇妙 evidence證據
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但卻有耐人尋味的證據顯示
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that suggests提示 that the early history歷史 of Mars火星
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在火星歷史的早期
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there may可能 have been rivers河流
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曾經可能有河流及
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and fast快速 flowing流動 water.
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快速流動的水存在。
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Today今天 Mars火星 is very very dry.
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218000
2000
今時今日火星卻是極之乾燥。
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We believe there's some water in the polar極性 caps帽子,
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220000
3000
我們相信在極地冰冠之處會有少量水份。
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there are polar極性 caps帽子 of North Pole and South Pole.
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3000
在北極和南極都有極地冰冠。
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Here are some recent最近 images圖片.
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226000
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這些是近期的圖片。
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This is from Spirit精神 and Opportunity機會.
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228000
3000
這幅是攝於精神號和機遇號上。
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These images圖片 that show顯示 at one time,
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231000
2000
這些照片顯示火星表面在某一個時期
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there was very fast快速 flowing流動 water on the surface表面 of Mars火星.
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233000
4000
曾經有過快速流動的水。
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Why is water important重要? Water is important重要
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237000
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為什麼水是重要?水當然是重要,
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because if you want life you have to have water.
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因為有水才有生命。
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Water is the key ingredient成分
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水是星球進化的
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in the evolution演化, the origin起源 of life on a planet行星.
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關鍵因素,及生命的來源。
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Here is some picture圖片 of Antarctica南極洲
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這幅是南極的照片,
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and a picture圖片 of Olympus奧林巴斯 Mons蒙斯,
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這幅是奧林帕斯山的照片,
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very similar類似 features特徵, glaciers冰川.
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2000
非常相似的特徵及冰川。
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So, this is frozen凍結的 water.
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這是結了冰的水。
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This is ice water on Mars火星.
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這是火星上的冰水。
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This is my favorite喜愛 picture圖片. This was just taken採取 a few少數 weeks ago.
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3000
我最喜歡這幅照片。攝於不過數星期前。
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It has not been seen看到 publicly公然.
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還未公開於大衆。
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This is European歐洲的 space空間 agency機構
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266000
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這是歐洲太空總署。
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Mars火星 Express表現, image圖片 of a crater彈坑 on Mars火星
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火星快車號拍下火星上的一個撞擊坑,
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and in the middle中間 of the crater彈坑
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而在坑的中央
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we have liquid液體 water, we have ice.
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3000
我們發現了液體水及冰。
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Very intriguing奇妙 photograph照片.
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276000
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非常奧妙的一幅照片。
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We now believe that in the early history歷史 of Mars火星,
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278000
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我們現在相信在火星歷史的早期,
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which哪一個 is 4.6 billion十億 years年份 ago,
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那是四十六億年前。
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4.6 billion十億 years年份 ago, Mars火星 was very Earth-like類似地球.
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在四十六億年前,火星的狀況和地球十分相似。
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Mars火星 had rivers河流, Mars火星 had lakes湖泊,
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火星有河流,有湖泊,
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but more important重要 Mars火星 had planetary-scale行星尺度 oceans海洋.
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更重要是,火星上有恒星規模的海洋。
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We believe that the oceans海洋 were in the northern北方 hemisphere半球,
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我們相信那些海洋曾位於北半球。
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and this area in blue藍色,
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這些藍色的範圍
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which哪一個 shows節目 a depression蕭條 of about four miles英里,
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顯示出這四英里的窪地
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was the ancient ocean海洋 area
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便是火星古遠時代
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on the surface表面 of Mars火星.
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海洋的位置。
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Where did the ocean's海洋 worth價值 of water on Mars火星 go?
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那這麼多火星上的海水去了哪裡?
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Well, we have an idea理念.
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嗯,我們有一個想法。
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This is a measurement測量 we obtained獲得 a few少數 years年份 ago
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幾年前從環繞火星軌道
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from a Mars-orbiting火星軌道 satellite衛星 called Odyssey奧德賽.
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4000
的一個衛星--火星奧德賽號--取得了一個測量,
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Sub-surface子表面 water on Mars火星,
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322000
2000
便是火星地下有水份
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frozen凍結的 in the form形成 of ice.
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324000
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被凍結成冰。
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And this shows節目 the percent百分. If it's a blueish青色 color顏色,
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327000
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這個顯示百份率。呈然籃色的
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it means手段 16 percent百分 by weight重量.
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330000
3000
按重量相等於百份之十六。
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Sixteen十六 percent百分, by weight重量, of the interior室內
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百分之十六,按重量,
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contains包含 frozen凍結的 water, or ice.
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335000
3000
含有冰水,或冰。
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So, there is a lot of water below下面 the surface表面.
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338000
3000
換句話說,火星地下層有很多水。
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The most intriguing奇妙 and puzzling令人費解 measurement測量,
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341000
4000
對我來說,我們在火星取得的
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in my opinion意見, we've我們已經 obtained獲得 of Mars火星,
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345000
3000
最耐人尋味和令人費解的測量,
06:03
was released發布 earlier this year
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348000
3000
在今年年初經已在
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in the magazine雜誌 Science科學.
130
351000
3000
<科學>雜誌公開。
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And what we're looking at is the presence存在 of the gas加油站 methane甲烷,
131
354000
4000
我們有興趣的是有氣體存在--甲烷,
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CHCH4, in the atmosphere大氣層 of Mars火星.
132
358000
4000
CH4, 在火星上氣層中。
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And you can see there are three distinct不同 regions地區 of methane甲烷.
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362000
4000
你可以看到有三個不同的區域存有甲烷。
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Why is methane甲烷 important重要?
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366000
2000
為什麼甲烷重要?
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Because on Earth地球, almost幾乎 all --
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368000
2000
因為在地球,大至上全部,
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99.9 percent百分 -- of the methane甲烷
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百分之九十九點九的甲烷
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is produced生成 by living活的 systems系統,
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都是由有生命的系統生產。
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not little green綠色 men男人, but microscopic顯微 life
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376000
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不是從綠色的小矮人,而是從地面上
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below下面 the surface表面 or at the surface表面.
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380000
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或地下層的微觀生物產生。
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We now have evidence證據
140
382000
2000
我們現在有證據顯示
06:39
that methane甲烷 is in the atmosphere大氣層 of Mars火星,
141
384000
3000
火星氣層裡有甲烷,
06:42
a gas加油站 that, on Earth地球,
142
387000
2000
一種在地球上
06:44
is biogenic生物 in origin起源,
143
389000
2000
由生命系統生產,亦是
06:46
produced生成 by living活的 systems系統.
144
391000
2000
生物起源的氣體。
06:48
These are the three plumes羽毛: A, B1, B2.
145
393000
4000
這便是那三瓣紊流,A, B1, B2。
06:52
And this is the terrain地形 it appears出現 over,
146
397000
3000
而這便是那氣體浮遊上空的地帶。
06:55
and we know from geological地質 studies學習
147
400000
3000
由我們用對地質學的研究,
06:58
that these regions地區 are the oldest最老的 regions地區 on Mars火星.
148
403000
4000
這些地帶是火星上最古老的區域。
07:02
In fact事實, the Earth地球 and Mars火星
149
407000
2000
事實上,地球和火星
07:04
are both 4.6 billion十億 years年份 old.
150
409000
4000
的年齡都是四十六億年歲。
07:08
The oldest最老的 rock on Earth地球 is only 3.6 billion十億.
151
413000
4000
然而在地球上最古老的石頭只有三十六億歲。
07:12
The reason原因 there is a billion-year十億年 gap間隙
152
417000
3000
以我們對地質的研究
07:15
in our geological地質 understanding理解
153
420000
2000
這時間上差距的
07:17
is because of plate盤子 tectonics構造,
154
422000
2000
原因是板塊構造論假说
07:19
The crust脆皮 of the Earth地球 has been recycled回收.
155
424000
3000
地球的地殼是被循環再用。
07:22
We have no geological地質 record記錄 prior
156
427000
2000
我們沒有之前
07:24
for the first billion十億 years年份.
157
429000
2000
的地球地質記錄。
07:26
That record記錄 exists存在 on Mars火星.
158
431000
2000
但在火星上便有那記錄。
07:28
And this terrain地形 that we're looking at
159
433000
2000
我們現在看到的地帶
07:30
dates日期 back to 4.6 billion十億 years年份
160
435000
4000
便有四十六億歲, 當時正是
07:34
when Earth地球 and Mars火星 were formed形成.
161
439000
3000
地球和火星形成的時候。
07:37
It was a Tuesday星期二.
162
442000
2000
當日是星期二。
07:39
(Laughter笑聲)
163
444000
2000
(笑聲)
07:41
This is a map地圖 that shows節目
164
446000
2000
這幅地圖顯示
07:43
where we've我們已經 put our spacecraft宇宙飛船 on the surface表面 of Mars火星.
165
448000
4000
我們把飛船停放在火星表面的位置。
07:47
Here is Viking海盜 I, Viking海盜 IIII.
166
452000
3000
這是維京1號, 維京2號。
07:50
This is Opportunity機會. This is Spirit精神.
167
455000
3000
這是機遇號。這是精神號。
07:53
This is Mars火星 Pathfinder開創者. This is Phoenix鳳凰,
168
458000
2000
這是火星探路者。這是我們剛剛在兩年前
07:55
we just put two years年份 ago.
169
460000
2000
讓它飛往火星的鳳凰號。
07:57
Notice注意 all of our rovers流浪者 and all of our landers登陸器
170
462000
4000
看, 我們所有探測器和著陸器所
08:01
have gone走了 to the northern北方 hemisphere半球.
171
466000
2000
都是在北半球。
08:03
That's because the northern北方 hemisphere半球
172
468000
3000
這是因為北半球是
08:06
is the region地區 of the ancient
173
471000
2000
古遠時代
08:08
ocean海洋 basin盆地.
174
473000
2000
海洋盆地的位置。
08:10
There aren't many許多 craters隕石坑.
175
475000
2000
在那裡不是有很多隕石坑。
08:12
And that's because the water protected保護 the basin盆地
176
477000
3000
因為那裡的水保護着盆地
08:15
from being存在 impacted影響 by asteroids小行星 and meteorites隕石.
177
480000
4000
讓它不受到小行星和隕石轟擊。
08:19
But look in the southern南部的 hemisphere半球.
178
484000
3000
看看南半球。
08:22
In the southern南部的 hemisphere半球 there are impact碰撞 craters隕石坑,
179
487000
2000
在南半球那裡有撞擊坑,
08:24
there are volcanic火山 craters隕石坑.
180
489000
2000
有火山坑。
08:26
Here's這裡的 Hellas海拉斯 Basin盆地,
181
491000
2000
這是希臘平原,
08:28
a very very different不同 place地點, geologically地質學.
182
493000
3000
一個地質非常不同的地方。
08:31
Look where the methane甲烷 is, the methane甲烷 is in a very
183
496000
3000
看看甲烷在哪裡, 甲烷是位於
08:34
rough terrain地形 area.
184
499000
4000
一處十分不平坦的地區。
08:38
What is the best最好 way to unravel
185
503000
2000
什麼是解開火星上的奧秘
08:40
the mysteries奧秘 on Mars火星 that exist存在?
186
505000
3000
最好的方式?
08:43
We asked this question 10 years年份 ago.
187
508000
4000
我們在10年前已經提出這個問題。
08:47
We invited邀請 10 of the top最佳 Mars火星 scientists科學家們
188
512000
3000
我們邀請了10位頂級的火星科學家
08:50
to the Langley蘭利 Research研究 Center中央 for two days.
189
515000
4000
前往蘭利研究中心兩天。
08:54
We addressed解決 on the board
190
519000
2000
我們在黑板上發表
08:56
the major重大的 questions問題 that have not been answered回答.
191
521000
3000
那些還沒有得到答案的主要問題。
08:59
And we spent花費 two days deciding決定
192
524000
3000
我們花了兩天時間決定
09:02
how to best最好 answer回答 this question.
193
527000
3000
如何最有效地回答這個問題。
09:05
And the result結果 of our meeting會議
194
530000
3000
而我們的會議結果
09:08
was a robotic機器人 rocket-powered火箭動力 airplane飛機 we call ARESARES.
195
533000
6000
是一艘我們稱之為ARES的火箭動力飛機。
09:14
It's an Aerial天線 Regional-scale區域尺度 Environmental環境的 Surveyor測量員.
196
539000
4000
是一艘空中區域規模的環境測量器。
09:18
There's a model模型 of ARESARES here.
197
543000
2000
這是ARES的模型。
09:20
This is a 20-percent-百分 scale規模 model模型.
198
545000
3000
百分之二十比例。
09:23
This airplane飛機 was designed設計 at the Langley蘭利 Research研究 Center中央.
199
548000
4000
這艘飛機是在蘭利研究中心設計的。
09:27
If any place地點 in the world世界
200
552000
2000
在世界上能建造一艘
09:29
can build建立 an airplane飛機 to fly on Mars火星,
201
554000
2000
可以飛往火星的飛機的地方,
09:31
it's the Langley蘭利 Research研究 Center中央,
202
556000
2000
毫無疑問便是蘭利研究中心。
09:33
for almost幾乎 100 years年份
203
558000
2000
在近100年來,
09:35
a leading領導 center中央 of aeronautics航空學 in the world世界.
204
560000
3000
它是世界上航空中心的領導者。
09:38
We fly about a mile英里 above以上 the surface表面.
205
563000
3000
我們在表面約一英里以上飛行。
09:41
We cover hundreds數以百計 of miles英里,
206
566000
2000
以450英里的時速,
09:43
and we fly about 450 miles英里 an hour小時.
207
568000
3000
行駛數百英里。
09:46
We can do things that rovers流浪者 can't do
208
571000
3000
我們可以做到探測器和著陸器
09:49
and landers登陸器 can't do:
209
574000
2000
不能做的事情。
09:51
We can fly above以上 mountains, volcanoes火山, impact碰撞 craters隕石坑;
210
576000
3000
我們可以在山脈,火山,撞擊坑的上空飛行。
09:54
we fly over valleys山谷;
211
579000
2000
我們飛越山谷。
09:56
we can fly over surface表面 magnetism磁性,
212
581000
2000
我們可以飛越表面磁場,
09:58
the polar極性 caps帽子, subsurface表面下的 water;
213
583000
3000
極地冰冠, 地下水。
10:01
and we can search搜索 for life on Mars火星.
214
586000
2000
我們可以在火星上尋找生命。
10:03
But, of equal等於 importance重要性,
215
588000
2000
當然,同樣重要的是,
10:05
as we fly through通過 the atmosphere大氣層 of Mars火星,
216
590000
3000
當我們穿越火星的大氣層,
10:08
we transmit發送 that journey旅程,
217
593000
3000
我們會傳遞這段旅程,
10:11
the first flight飛行 of an airplane飛機 outside of the Earth地球,
218
596000
3000
這第一次飛機在地球以外的飛行,
10:14
we transmit發送 those images圖片 back to Earth地球.
219
599000
3000
我們會將這些圖像傳送回地球。
10:17
And our goal目標 is to inspire啟發 the American美國 public上市
220
602000
4000
我們的目標是激勵美國公眾,
10:21
who is paying付款 for this mission任務 through通過 tax dollars美元.
221
606000
3000
通過稅收來支付這次使命的公眾。
10:24
But more important重要 we will
222
609000
3000
但更重要的是我們要
10:27
inspire啟發 the next下一個 generation of scientists科學家們,
223
612000
3000
激發新一代科學家,
10:30
technologists技術專家, engineers工程師 and mathematicians數學家.
224
615000
3000
技師,工程師和數學家。
10:33
And that's a critical危急 area of national國民 security安全
225
618000
4000
這是關鍵國家安全,
10:37
and economic經濟 vitality活力, to make sure
226
622000
4000
和經濟動力,
10:41
we produce生產 the next下一個 generation
227
626000
2000
我們要確保生產下一代的
10:43
of scientists科學家們, engineers工程師, mathematicians數學家 and technologists技術專家.
228
628000
3000
科學家,工程師, 數學家和技師。
10:46
This is what ARESARES looks容貌 like
229
631000
3000
這便是 ARES
10:49
as it flies蒼蠅 over Mars火星.
230
634000
2000
飛越火星的模樣。
10:51
We preprogram預先編程 it.
231
636000
2000
我們預先將它編程。
10:53
We will fly where the methane甲烷 is.
232
638000
2000
我們會飛往甲烷所在之處。
10:55
We will have instruments儀器 aboard船上 the plane平面
233
640000
3000
我們會帶同儀器
10:58
that will sample樣品, every一切 three minutes分鐘, the atmosphere大氣層 of Mars火星.
234
643000
3000
來隔每三分鐘抽取火星大氣中的樣本。
11:01
We will look for methane甲烷
235
646000
2000
我們會尋找甲烷
11:03
as well as other gasses氣體
236
648000
2000
以及由生命系統產生
11:05
produced生成 by living活的 systems系統.
237
650000
2000
的其他氣體。
11:07
We will pinpoint查明 where these gases氣體 emanate發出 from,
238
652000
4000
我們會準確查明這些氣體的來源。
11:11
because we can measure測量 the gradient梯度 where it comes from,
239
656000
3000
因為我們可以測量它大概從何而來。
11:14
and there, we can direct直接 the next下一個 mission任務
240
659000
3000
下一個任務我們便可以直接
11:17
to land土地 right in that area.
241
662000
3000
飛到該地區降落。
11:20
How do we transport運輸 an airplane飛機 to Mars火星?
242
665000
3000
我們是如何將飛機運去火星?
11:23
In two words, very carefully小心.
243
668000
3000
五個字,非常小心地。
11:26
The problem問題 is we don't fly it to Mars火星,
244
671000
4000
問題是,我們不要飛機直接飛至火星,
11:30
we put it in a spacecraft宇宙飛船
245
675000
3000
我們會把它放在一首飛船內,
11:33
and we send發送 it to Mars火星.
246
678000
2000
由飛船送它到火星。
11:35
The problem問題 is the spacecraft's飛船
247
680000
2000
但飛船的
11:37
largest最大 diameter直徑 is nine feet;
248
682000
4000
最長直徑為九英尺。
11:41
ARESARES is 21-foot-腳丫子 wingspan翼展, 17 feet long.
249
686000
5000
而 ARES 是17英尺長, 翼展長度是21英尺。
11:46
How do we get it to Mars火星?
250
691000
2000
我們怎樣得把它運到火星呢?
11:48
We fold it,
251
693000
2000
我們會把它折疊,
11:50
and we transport運輸 it in a spacecraft宇宙飛船.
252
695000
3000
再將之放入一個大氣圈,
11:53
And we have it in something called an aeroshell殼牌.
253
698000
3000
然後由飛船把它運送。
11:56
This is how we do it.
254
701000
2000
就是這樣。
11:58
And we have a little video視頻 that describes介紹 the sequence序列.
255
703000
4000
我們還有一段短短的視頻來演示所談及的程序。
12:02
Video視頻: Seven, six. Green綠色 board. Five, four, three, two, one.
256
707000
5000
視頻:綠板。 5,4,3,2,1。
12:07
Main主要 engine發動機 start開始, and liftoff升空.
257
712000
3000
主要發動機啟動。升空。
12:20
Joel喬爾 Levine萊文: This is a launch發射 from the Kennedy肯尼迪 Space空間 Center中央 in Florida佛羅里達.
258
725000
3000
喬爾•列維:「這是從佛羅里達州肯尼迪航天中心的發射。
12:29
This is the spacecraft宇宙飛船 taking服用 nine months個月
259
734000
2000
這是飛船前往火星
12:31
to get to Mars火星.
260
736000
2000
9個月之旅。
12:33
It enters進入 the atmosphere大氣層 of Mars火星.
261
738000
3000
它正在進入火星大氣層。
12:36
A lot of heating加熱,
262
741000
2000
許多熱氣。
12:41
frictional摩擦的 heating加熱. It's going 18 thousand miles英里 an hour小時.
263
746000
2000
一萬八千英里時速摩擦產生的熱氣。
12:43
A parachute降落傘 opens打開 up to slow it down.
264
748000
4000
一個降落傘會打開將它慢慢降速。
12:47
The thermal tiles瓷磚 fall秋季 off.
265
752000
3000
然後隔熱瓦會脫落。
12:50
The airplane飛機 is exposed裸露 to the atmosphere大氣層 for the first time.
266
755000
3000
這是飛機第一次暴露在大氣中。
12:53
It unfolds展開.
267
758000
3000
接著它會展開。
12:56
The rocket火箭 engine發動機 begins開始.
268
761000
2000
火箭引擎會開始啟動。
13:05
We believe that in a one-hour一小時 flight飛行
269
770000
3000
我們相信,以一個小時的飛行旅程
13:08
we can rewrite改寫 the textbook教科書 on Mars火星
270
773000
3000
我們便可以重寫火星的教科書。
13:11
by making製造 high-resolution高分辨率 measurements測量 of the atmosphere大氣層,
271
776000
3000
以高分辨率測量大氣,
13:14
looking for gases氣體 of biogenic生物 origin起源,
272
779000
3000
尋找生物起源的氣體,
13:17
looking for gases氣體 of volcanic火山 origin起源,
273
782000
3000
尋找火山氣體來源,
13:20
studying研究 the surface表面, studying研究 the magnetism磁性
274
785000
3000
研究表面,研究我們不明白
13:23
on the surface表面, which哪一個 we don't understand理解,
275
788000
2000
的表面磁場,
13:25
as well as about a dozen other areas.
276
790000
3000
以及其他十幾個領域。
13:28
Practice實踐 makes品牌 perfect完善.
277
793000
2000
熟能生巧。
13:30
How do we know we can do it?
278
795000
2000
為什麼我們這樣有信心呢?
13:32
Because we have tested測試 ARESARES model模型,
279
797000
4000
因為我們已經將 ARES 通過測試,
13:36
several一些 models楷模 in a half a dozen wind tunnels隧道
280
801000
3000
八年來在美國航天局蘭利研究中心,
13:39
at the NASANASA Langley蘭利 Research研究 Center中央 for eight years年份,
281
804000
3000
用六個模型在具有
13:42
under Mars火星 conditions條件.
282
807000
2000
火星條件的風洞測試。
13:44
And, of equal等於 importance重要性
283
809000
2000
再者,同樣重要地,
13:46
is, we test測試 ARESARES in the Earth's地球 atmosphere大氣層,
284
811000
4000
我們在地球的大氣層測試 ARES,
13:50
at 100,000 feet,
285
815000
3000
在10萬英尺上空,
13:53
which哪一個 is comparable可比 to the density密度 and pressure壓力
286
818000
3000
這是相比於將在火星飛行的氣壓
13:56
of the atmosphere大氣層 on Mars火星 where we'll fly.
287
821000
3000
和密度非常類似。
13:59
Now, 100,000 feet, if you fly cross-country越野 to Los洛杉磯 Angeles洛杉磯,
288
824000
3000
試想想,如果你飛往洛杉磯
14:02
you fly 37,000 feet.
289
827000
2000
只不過37,000英尺。
14:04
We do our tests測試 at 100,000 feet.
290
829000
3000
我們的測試高度是10萬英尺。
14:07
And I want to show顯示 you one of our tests測試.
291
832000
3000
現在我想給你們放映我們的一個測試。
14:10
This is a half-scale半量程 model模型.
292
835000
2000
這是一個半比例模型。
14:12
This is a high-altitude高海拔 helium balloon氣球.
293
837000
2000
這是一個高空氦氣氣球。
14:14
This is over TilamookTilamook, Oregon俄勒岡.
294
839000
3000
這是在蒂拉穆克,俄勒岡州上空。
14:17
We put the folded折疊 airplane飛機 on the balloon氣球 --
295
842000
4000
我們把已折疊的飛機放在氣球上。
14:21
it took about three hours小時 to get up there --
296
846000
2000
花了大約三個小時才到達那高空。
14:23
and then we released發布 it on command命令
297
848000
2000
然後在103000英尺上空,
14:25
at 103,000 feet,
298
850000
2000
我們發佈命令它展開。
14:27
and we deploy部署 the airplane飛機 and everything works作品 perfectly完美.
299
852000
4000
我們部署飛機的過程一切無阻。
14:31
And we've我們已經 doneDONE
300
856000
2000
我們已經進行了
14:33
high-altitude高海拔 and low-altitude低空 tests測試,
301
858000
2000
高海拔和低海拔的測試,
14:35
just to perfect完善 this technique技術.
302
860000
5000
來熟練這種技術。
14:40
We're ready準備 to go.
303
865000
2000
我們已經一切準備就緒。
14:42
I have a scale規模 model模型 here.
304
867000
2000
我在這裡的是一個比例模型。
14:44
But we have a full-scale全面 model模型
305
869000
2000
但在美國航天局蘭利研究中心內,
14:46
in storage存儲 at the NASANASA Langley蘭利 Research研究 Center中央.
306
871000
3000
我們已存放了真正比例的模型。
14:49
We're ready準備 to go. All we need is a check from NASANASA headquarters司令部
307
874000
4000
我們已經準備好。我們只需要美國航空航天局總部的一張支票
14:53
(Laughter笑聲)
308
878000
2000
(笑聲)
14:55
to cover the costs成本.
309
880000
2000
來支付費用。
14:57
I'm prepared準備 to donate my honorarium酬金 for today's今天的 talk
310
882000
3000
我已準備為為這一個使命捐出
15:00
for this mission任務.
311
885000
2000
我今天談話的酬金。
15:02
There's actually其實 no honorarium酬金 for anyone任何人 for this thing.
312
887000
4000
其實這件事情任何人都是有沒有酬金的。
15:06
This is the ARESARES team球隊;
313
891000
2000
這是 ARES 的部隊。
15:08
we have about 150 scientists科學家們, engineers工程師;
314
893000
4000
我們有大約150名科學家,工程師,
15:12
where we're working加工 with Jet噴射 Propulsion動力 Laboratory實驗室,
315
897000
2000
我們正在努力地與噴氣推進實驗室 (JPL),
15:14
Goddard戈達德 Space空間 Flight飛行 Center中央,
316
899000
2000
戈達德太空飛行中心,
15:16
Ames埃姆斯 Research研究 Center中央 and half a dozen major重大的 universities高校
317
901000
3000
Ames 研究中心, 以及其他重點大學
15:19
and corporations公司 in developing發展 this.
318
904000
2000
和機構在共同發展這個重任。
15:21
It's a large effort功夫. It's all at NASANASA Langley蘭利 Research研究 Center中央.
319
906000
7000
這是一個很大的任務。而一切都在美國航空航天局總部蘭利研究中心實現。
15:28
And let me conclude得出結論 by saying
320
913000
3000
讓我最後說說,
15:31
not too far from here,
321
916000
2000
離這裡不太遠,
15:33
right down the road in Kittyhawk小鷹, North Carolina卡羅來納州,
322
918000
3000
沿著這條道路, 北卡羅萊納州的基蒂霍克,
15:36
a little more than 100 years年份 ago
323
921000
2000
稍多於100年前,
15:38
history歷史 was made製作
324
923000
2000
便創造了歷史,
15:40
when we had the first powered動力 flight飛行 of an airplane飛機 on Earth地球.
325
925000
3000
當我們第一次在地球上有動力飛行的飛機。
15:43
We are on the verge邊緣 right now
326
928000
2000
我們現在正在歷史的邊緣,
15:45
to make the first flight飛行 of an airplane飛機
327
930000
3000
讓第一首在地球大氣層外
15:48
outside the Earth's地球 atmosphere大氣層.
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933000
2000
飛航的飛機。
15:50
We are prepared準備 to fly this on Mars火星,
329
935000
3000
我們已準備將它飛往火星,
15:53
rewrite改寫 the textbook教科書 about Mars火星.
330
938000
2000
改寫火星的教科書。
15:55
If you're interested有興趣 in more information信息,
331
940000
3000
如果你有興趣了解更多資料,
15:58
we have a website網站 that describes介紹 this exciting扣人心弦
332
943000
3000
我們有一個網站, 裡面描述了這一項奇妙和令人興奮的任務,
16:01
and intriguing奇妙 mission任務, and why we want to do it.
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946000
3000
以及任務的原因。
16:04
Thank you very much.
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949000
2000
非常感謝大家。
16:06
(Applause掌聲)
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951000
3000
(掌聲)
Translated by Ana Choi
Reviewed by Adrienne Lin

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ABOUT THE SPEAKER
Joel Levine - Planetary and atmospheric scientist
Joel Levine studies the atmospheres of Earth and Mars, looking at their origin, evolution, structure and chemistry and climate change. He's the principal investigator of the proposed ARES Mars Airplane Mission.

Why you should listen

Joel S. Levine is a senior research scientist in the Science Mission Directorate at NASA's Langley Research Center, and the principal investigator and chief scientist of the proposed ARES Mars Airplane Mission. ARES (Aerial Regional-scale Environmental Survey) is a robotic, rocket-powered Mars airplane designed to investigate the atmosphere, surface and sub-surface of Mars.

In his research, he studies the atmospheres of Earth and Mars, tracking their development and changes: How similar are they? What can Earth learn from Mars?

His work as an atmospheric scientist had an interesting sideline, as he wrote in this Q&A for students:  

From 1998 to 2001, at the request of the National Archives and Records Administration in Washington, D.C., I formed and led a team of NASA scientists to solve the mystery of why tiny white spots were forming in the hermetically sealed encasements containing the Declaration of Independence, the U.S. Constitution and the Bill of Rights. Using noninvasive techniques that were originally developed to measure trace gases in Earth's atmosphere, we solved the problem. We measured very high concentrations of water vapor in the hermetically sealed encasements. The high concentrations of water vapor chemically reacted with the glass encasements, causing the leaching out of alkaline material from the glass, resulting in the formation of the mysterious white spots. The situation was corrected in 2001, when personnel at the National Archives and Records Administration removed the documents from the original encasements, put them in brand-new encasements and put them back on display at the National Archives. This was a unique opportunity to apply NASA-developed technology to solve a non-aerospace problem of great national interest and concern -- the preservation of the founding documents of the United States of America! 

More profile about the speaker
Joel Levine | Speaker | TED.com